TWI387153B - 天線及電子裝置 - Google Patents

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TWI387153B TW97147959A TW97147959A TWI387153B TW I387153 B TWI387153 B TW I387153B TW 97147959 A TW97147959 A TW 97147959A TW 97147959 A TW97147959 A TW 97147959A TW I387153 B TWI387153 B TW I387153B
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Description

天線及電子裝置
本發明係有關於一種天線，特別是有關於一種可使多種操作系統共用同一無線信號的天線。
早期的通訊系統係利用傳輸線傳輸信號。然而，隨著科技的進步，以往的有線時代已無法滿足使用者的需求。為了增加電子產品的可攜式，許多電子產品係利用天線接收或傳送無線信號。
一般來講，所謂無線，就是利用無線電波傳輸資料。就應用層面來講，它與有線網路的用途完全相似，而兩者最大不同的地方是在於傳輸資料的媒介不同。除此之外，正因它是無線，因此無論是在硬體架設或使用之機動性均優於有線網路。
本發明提供一種天線，包括一金屬筆、一第一接觸端子以及一第一開關。金屬筆接收一無線信號。第一接觸端子傳送無線信號。第一開關耦接第一接觸端子，並根據一控制信號，將無線信號輸出至第一或第二處理單元。第一處理單元處理無線信號的方式不同第二處理單元。
本發明另提供一種電子裝置，其可操作在一第一操作系統或一第二操作系統，並包括一第一處理單元、一第二處理單元以及一第一天線。第一天線包括，一金屬筆、一第一接觸端子以及一第一開關。金屬筆接收第一無線信 號。第一接觸端子傳送第一無線信號。第一開關耦接第一接觸端子，並根據一控制信號，將第一無線信號輸出至第一或第二處理單元。當第一開關輸出第一無線信號予第一處理單元時，第一處理單元處理第一無線信號，用以使電子裝置操作在第一操作系統。當第一開關輸出第一無線信號予第二處理單元時，第二處理單元處理第一無線信號，用以使電子裝置操作在第二操作系統。第一處理單元處理第一無線信號的方式不同於第二處理單元。
為讓本發明之特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第1圖為本發明之電子裝置之一可能實施例。本發明之電子裝置100可操作在不同的操作系統中。舉例而言，電子裝置100可在全球定位系統(Global Positioning System；以下簡稱GPS)、第三代行動通訊技術(3rd-generation；以下簡稱3G)系統、數位影像廣播(Digital Video Broadcasting；以下簡稱DVB)系統、藍芽(Bluetooth)系統及無線寬頻(Wireless Fidelity；以下簡稱Wi-Fi)系統中作切換。
在本實施例中，電子裝置100包括，天線111、112、處理單元130、150以及觸控面板170。天線111及112分別接收無線信號SW1 及SW2 ，其中無線信號SW1 及SW2 係位於相同的頻段(frequency band)中。在本實施例中，由於電子裝置100利用兩個天線接收無線信號，因此，就算電子裝置100所在之處的無線信號的強度較弱時，仍可具有正確地接收無線信號。在其它實施例中，電子裝置100 可僅具有單一天線。
在處理單元130接收並處理無線信號SW1 及SW2 後，便可使電子裝置100操作在第一操作系統(如GPS、3G系統、DVB系統、藍芽系統以及Wi-Fi系統中之一者)。在處理單元150接收並處理無線信號SW1 及SW2 後，便可使電子裝置100操作在第二操作系統(如GPS、3G系統、DVB系統、藍芽系統以及Wi-Fi系統中之另一者)。
在本實施例中，為了接收並處理無線信號SW1 及SW2 ，處理單元130及150分別具有控制晶片131及151。控制晶片131及151可為多樣性控制晶片(diversity chip IC)，用以同時接收兩無線信號。在其它實施例中，若電子裝置100僅利用一天線接收無線信號時，則處理單元130及150不需具有控制晶片131及151。
觸控面板(touch panel)170使電子裝置100具有觸控功能。在本實施例中，天線111除了接收無線信號，更可作為一觸控筆。在其它實施例中，若電子裝置100不具有觸控功能時，則可省略觸控面板170。
第2圖為本發明之天線之一可能實施例。在本實施例中，天線111包括，金屬筆210、接觸端子230、開關250以及匹配電路271、272。
金屬筆210接收無線信號SW1 。金屬筆210可為一單極(monopole)型態或是一平板倒F型態(Planar Inverted-F Antenna；PIFA)。在本實施例中，金屬筆210的長度固定。在其它實施例中，金屬筆210具有伸縮功能。因此，使用者可依實際需要(欲使用哪個操作系統)，調整金屬筆210的長度。
接觸端子230傳送金屬筆210所接收到的無線信號SW1 。在一可能實施例中，接觸端子230可為一彈片結構。在另一可能實施例中，接觸端子230係為一探針(pogo pin)結構。
開關250耦接接觸端子230，並根據控制信號SC ，將無線信號SW1 輸出至匹配(matching)電路271或272。藉由開關250的切換，便可使得多種操作系統共同天線111所接收到的無線信號SW1 。舉例而言，若電子裝置100欲操作在第一操作系統時，則控制信號SC 使開關250輸出無線信號SW1 至匹配電路271。若電子裝置100欲操作在第二操作系統時，則控制信號SC 使開關250輸出無線信號SW1 至匹配電路272。
匹配電路271匹配開關250所輸出的無線信號SW1 ，並將匹配後的結果輸出至處理單元130。處理單元130處理匹配電路271匹配後的結果，用以使電子裝置100操作在第一操作系統。匹配電路271對於無線信號SW1 的匹配程度係取決於處理單元130所需的輸入信號。在其它實施例中，若處理單元130能夠直接處理無線信號SW1 時，則可省略匹配電路271。在一可能實施例中，處理單元130處理後的結果係應用在GPS、3G系統、DVB系統、藍芽系統以及Wi-Fi系統中之一者。
同樣地，匹配電路272匹配開關250所輸出的無線信號SW1 ，並將匹配後的結果輸出至處理單元150。處理單元150處理匹配電路272匹配後的結果，用以使電子裝置100操作在第二操作系統。匹配電路272對於無線信號SW1 的匹配程度係取決於處理單元150所需的輸入信號。在其 它實施例中，可省略匹配電路272。在一可能實施例中，處理單元150處理後的結果係應用在GPS、3G系統、DVB系統、藍芽系統以及Wi-Fi系統中之另一者。
為了使電子裝置100能夠操作在不同的操作系統，處理單元130處理無線信號SW 的方式可能不同於處理單元150。在一可能實施例中，處理單元130對於無線信號SW1 的編碼方式不同於處理單元150。在其它可能實施例中，處理單元130的操作頻段或是通訊協定(protocol)不同於處理單元150。
第3圖顯示本發明之電子裝置之另一可能實施例。在本實施例中，電子裝置300可操作在五種不同的操作系統中。如圖所示，電子裝置300具有天線311、312、處理單元331~335以及觸控面板351。由於天線311及312、處理單元331~335以及觸控面板351的動作原理與第1圖所顯示的天線111、處理單元130以及觸控面板170相同，故不再贅述。
藉由處理單元331~335，便可使電子裝置300操作在五種不同的操作系統。舉例而言，處理單元331可使電子裝置300操作在GPS。處理單元332可使電子裝置300操作在3G系統。處理單元333可使電子裝置300操作在DVB系統。處理單元334可使電子裝置300操作在藍芽系統。處理單元335可使電子裝置300操作在Wi-Fi系統。
第4圖為本發明之天線的另一可能實施例。第4圖相似第2圖，不同之處在於，天線311具有匹配電路471~475、接觸端子432以及開關452。由於第4圖所示之接觸端子431、開關451以及匹配電路471~475的動作 原理與第2圖所示之接觸端子230、開關250以及匹配電路271相同，故不再贅述。
在本實施例中，匹配電路的數量等於處理單元的數量。然而，當處理單元可直接處理天線所接收的無線信號時，則可省略匹配電路。因此，匹配電路的數量可不等於處理單元的數量。
第4圖所示的接觸端子432可提供接地位準SGND 或是浮動位準Sf 予金屬筆410。在本實施例中，開關452根據控制信號SC ，輸出接地位準SGND 或浮動位準Sf 予接觸端子432。當接觸端子432提供接地位準SGND 予金屬筆410時，則金屬筆410可接收較高頻的無線信號。當接觸端子432提供接地位準Sf 予金屬筆410時，則金屬筆410可接收較低頻的無線信號。
另外，控制信號SC 更與金屬筆410的長度有關。假設，金屬筆410具有伸縮功能，可將金屬筆410由原本的4公分延伸至8公分，並且電子裝置400欲操作在3G系統中。當利用4公分的金屬筆410接收無線信號時，則控制信號SC 使開關452輸出浮動位準Sf 予接觸端子432。當利用8公分的金屬筆410接收無線信號時，則控制信號SC 使開關452輸出接地位準SGND 予接觸端子432。在其它實施例中，若金屬筆的長度設計得當，則可省略接觸端子432及開關452。
由第2及4圖可知，開關250及451可選擇性地將無線信號傳送至不同的處理單元，因此，多種的操作系統便可共用同一天線所接收到的無線信號。在一可能實施例中，可利用匹配電路匹配無線信號，再將匹配後的結果提 供至相對應的處理單元。
再者，第2及4圖所示的天線111及311更可具有觸控筆的功能。當不使用觸控筆時，天線111及311便可接收無線信號，用以提供通訊效能。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300‧‧‧電子裝置
111、112、311、312‧‧‧天線
130、150、331~335‧‧‧處理單元
170、351‧‧‧觸控面板
131、151‧‧‧控制晶片
210、410‧‧‧金屬筆
230、431、432‧‧‧接觸端子
250、451、452‧‧‧開關
271、272、471~475‧‧‧匹配電路
第1圖為本發明之電子裝置之一可能實施例。
第2圖為本發明之天線之一可能實施例。
第3圖顯示本發明之電子裝置之另一可能實施例。
第4圖為本發明之天線的另一可能實施例。
100‧‧‧電子裝置
111、112‧‧‧天線
130、150‧‧‧處理單元
170‧‧‧觸控面板

Claims (25)

  1. 一種天線，包括：一金屬筆，用以接收一無線信號；一第一接觸端子，用以傳送該無線信號；一第一開關，耦接該第一接觸端子，並根據一控制信號，將該無線信號輸出至一第一處理單元或一第二處理單元，其中該第一處理單元處理該無線信號的方式不同該第二處理單元；一第二接觸端子，提供一接地位準或是一浮動位準予該金屬筆；以及一第二開關，根據該控制信號，提供該接地位準或該浮動位準予該第二接觸端子。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線，更包括：一第一匹配電路，用以匹配該無線信號，並將匹配後的結果輸出至該第一處理單元；以及一第二匹配電路，用以匹配該無線信號，並將匹配後的結果輸出至該第二處理單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該金屬筆的長度固定。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該金屬筆具有一伸縮功能。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該金屬筆係為一單極(monopole)型態或是一平板倒F型態(PIFA)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該第一接觸端子係為一彈片結構或是一探針(pogo pin)結構。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該第一處理單元的編碼方式不同於該第二處理單元的編碼方式。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該第一處理單元的操作頻段(frequency band)不同於該第二處理單元的操作頻段。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該第一處理單元的通訊協定(protocol)不同於該第二處理單元的通訊協定。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該第一處理單元處理後的無線信號係應用在一全球定位系統(GPS)、一第三代行動通訊技術(3G)系統、一數位影像廣播(DVB)系統、一藍芽系統以及一無線寬頻(Wi-Fi)系統中之一者，該第二處理單元處理後的無線信號應用在該全球定位系統、該第三代行動通訊技術系統、該數位影像廣播系統、該藍芽系統以及該無線寬頻系統中之另一者。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該控制信號與該金屬筆之長度有關。
  12. 一種電子裝置，可操作在一第一操作系統或一第二操作系統，包括：一第一處理單元；一第二處理單元；以及一第一天線，包括：一金屬筆，用以接收一第一無線信號；一第一接觸端子，用以傳送該第一無線信號；一第一開關，耦接該第一接觸端子，並根據一控制信號，將該第一無線信號輸出至該第一或第二處理單元，其中當該第一開關輸出該第一無線信號予該第一處理單元時，該第一處理單元處理該第一無線信號，用以使該電子 裝置操作在該第一操作系統，當該第一開關輸出該第一無線信號予該第二處理單元時，該第二處理單元處理該第一無線信號，用以使該電子裝置操作在該第二操作系統，該第一處理單元處理該第一無線信號的方式不同於該第二處理單元；一第二接觸端子，提供一接地位準或是一浮動位準予該金屬筆；以及一第二開關，根據該控制信號，提供該接地位準或該浮動位準予該第二接觸端子。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，更包括：一第二天線，接收一第二無線信號，其中該第一及第二處理單元均具有一控制晶片，用以處理該第一及第二無線信號，該第一及第二無線信號的頻段相同。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，其中該控制晶片係為一多樣性控制晶片(diversity chip)。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，更包括：一觸控面板，提供一觸控功能，其中該第一天線可作為一觸控筆。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一天線更包括：一第一匹配電路，用以匹配該第一無線信號，並將匹配後的結果輸出至該第一處理單元；以及一第二匹配電路，用以匹配該第一無線信號，並將匹配後的結果輸出至該第二處理單元。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該金屬筆的長度固定。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該金屬筆具有一伸縮功能。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該金屬筆係為一單極(monopole)型態或是一平板倒F型態(PIFA)。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一接觸端子係為一彈片結構或是一探針(pogo pin)結構。
  21. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一處理單元的編碼方式不同於該第二處理單元的編碼方式。
  22. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一處理單元的操作頻段(frequency band)不同於該第二處理單元的操作頻段。
  23. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一處理單元的通訊協定(protocol)不同於該第二處理單元的通訊協定。
  24. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該第一處理單元處理後的無線信號應用在一全球定位系統(GPS)、一第三代行動通訊技術(3G)系統、一數位影像廣播(DVB)系統、一藍芽系統以及一無線寬頻(Wi-Fi)系統中之一者，該第二處理單元處理後的無線信號應用在該全球定位系統、該第三代行動通訊技術系統、該數位影像廣播系統、該藍芽系統以及該無線寬頻系統中之另一者。
  25. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該控制信號與該金屬筆之長度有關。
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